Селекционно-гибридный центр

2021 — новая реальность отечественного свиноводства

Генетика остается одним из основных драйверов в конкурентной борьбе за покупателя в условиях перенасыщения рынка.

В 2021 году Россия окончательно распрощалась со статусом одного из крупнейших импортеров и превратилась в крупного экспортера свинины. Целевой показатель по самообеспеченности мясом – 85% в сегменте свинины, установленный Доктриной продовольственной безопасности, был не просто достигнут, а доведен до уровня 110%. По данным на весну 2021 года, россияне в год съедали по 27 кг свинины на человека – это рекорд последних 30 лет. Полностью реализованный потенциал импортозамещения и удовлетворённый внутренний спрос заставил производителей сосредоточиться на внешних рынках. Но главная задача, стоящая перед свиноводческой отраслью в ближайшие годы, – это, прежде всего, сохранение и повышение рентабельности в условиях перенасыщения внутреннего рынка. По словам доктора сельскохозяйственных наук Андрея Рудя, в условиях высокой внутренней и внешней конкуренции обеспечить максимально рентабельное производство свинины – задача непростая, особенно в условиях динамичного роста цен на сырьевые товары, который неизбежно приводит к увеличению себестоимости производства свинины. «Например, в октябре 2021 года цена на пшеницу на мировых рынках составила 260 евро за тонну, максимум за 13 предыдущих лет. Стоимость кукурузы в октябре 2021 года на 26% выше, чем год назад в это же время, – говорит Андрей Рудь. – Как следствие, по итогам третьего квартала 2021 года в четырех крупнейших компаниях Китая, владеющих 3,7 млн. свиноматок, средний убыток составил 757$ на свиноматку или 168$ на товарную свинью».

В этих условиях одним из основных драйверов развития отрасли является генетика, в задачи которой входит воспроизводство высокопродуктивного поголовья, отвечающего всем требованиям экономической целесообразности наряду с сохранением вкусовых качеств конечного продукта. О том, какие современные инструменты повышения генетического потенциала применяются на сегодняшний день в хозяйствах, которые занимаются селекционной работой, рассказывают руководители и специалисты свиноводческой отрасли.
Современные методы генетики свиней
«Сейчас наблюдается тенденция увеличения интереса свиноводов к внедрению на предприятиях сбалансированной племенной работы с постановкой конкретных племенных целей. Это, безусловно, свидетельствует о переходе свиноводства на более высокий качественный уровень развития, которому Topigs Norsvin, как генетическая компания, стремится соответствовать в полной мере, – говорит Ирина Сороколетова, специалист технического отдела Topigs Norsvin Russia. – В Topigs Norsvin мы стараемся идти в ногу со временем, активно развиваясь в рамках таких исследовательских платформ, как воспроизводство, устойчивость и благополучие животных, корма и эффективность кормления, качество мяса и туши, генетика и геномика. Последней специалисты научно-исследовательского центра Topigs Norsvin уделяют особое внимание, так как именно с помощью ее методов мы можем значительно ускорить генетический прогресс и непрерывно совершенствовать качество животных, поставляемых на площадки наших производственных партнеров.

Одним из таких методов является геномная селекция. При этом методе отбора важным является не только расшифровка и знание генома, но и получение данных о его физическом проявлении в тех или иных условиях, в чистоте и в сочетании с другими линиями, что позволяет по праву назвать его одним из мощнейших инструментов для совершенствования генетического потенциала.

На сегодняшний день Topigs Norsvin является первой и единственной компанией, которая использует КТ-сканирование в больших масштабах для тестирования хряков на станциях Delta Канада и Delta Норвегия, что позволяет с более высокой точностью определить состав туши и качества мяса животных. Ежегодно на станциях тестируется около 11 000 племенных хряков. При комплексном применении компьютерного томографа с другими инструментами (сканер определения глубины мышечного глазка (прижизненно), станции по регистрации потребления корма и привесов, 3D камеры для наблюдения за животными, мощные вычислительные центры для обработки большого массива данных) нам удается увеличить генетический прогресс на площадках партнеров Topigs Norsvin до 50%».

TopGen «Мы увеличили показатель продуктивности по многоплодию за последние 10 лет благодаря отбору и подбору по методу BLUP, с 13 живорожденных поросят на одну свиноматку за опорос до 16,3, – говорит Наталья Казьмина, заместитель директора по племенной работе селекционно-гибридного центра «Топ-Ген». – Сегодня наши усилия в селекции сосредоточены на следующих направлениях: увеличение веса при рождении; выравнивание однородности гнезда на опоросе; увеличение молочности свиноматок; увеличение выхода поросят-отъемышей на одну свиноматку; увеличение сохранности поросят; увеличение числа опоросов на свиноматку в год.

Стратегически важным направлением становится селекция на адаптивность и устойчивость к заболеваниям. В современных условиях содержания животных важна крепость конституции и конечностей, так как именно этот фактор влияет на воспроизводительные функции и на выбраковку животных в целом. Развитие технологий и внедрение программного обеспечения существенно расширило возможности селекции. Так, станции контрольного откорма позволяют нам получать персонализированные данные о конверсии корма животного, скорости потребления корма и др. В настоящее время СГЦ «Топ Ген» активно использует следующие методы: анализ конверсии корма; геномная селекция; молекулярно-генетические маркеры; BLUP».

По словам Жерома Керло, руководителя направления поддержки клиентов «Отрада», племенная работа в современных условиях основывается на актуальных экономических принципах. Он приводит четыре таких направления:

– Продуктивность стада. Выражается в увеличении количества отъемных поросят и улучшении их качества. Результатом также является снижение смертности до отъема, благополучие свиноматок в групповом содержании (это становится мировым стандартом) и сокращение трудозатрат на поросенка / свиноматку.

– Улучшение показателей крепости. Позволяет улучшить продолжительность жизни свиноматок, качество поросят и сократить в целом падеж животных на всех стадиях производства. Это также означает, что улучшается благополучие животных, снижаются ветеринарные расходы и трудозатраты, необходимые для лечения животных.

– Эффективный рост. Достигается за счет улучшения качества отъемных поросят и за счет отбора эффективно растущих свиней с более высоким весом (130+ кг).

– Качество туши и мяса. Вследствие высокой автоматизации на убойных цехах необходимо добиваться однородности туш и высокого выхода ценных отрубов. Кроме того, потребители выбирают мясо по вкусу, поэтому оно должно обладать отличными характеристиками для переработки и превосходными потребительскими свойствами.

А вот эффективность геномики, по его мнению, можно рассматривать только в совокупности с другими инструментами генетического улучшения.

«Она добавляет надежности и точности измеряемым признакам, но может применяться только в совокупности с другими инструментами. Например, если вариация признаков невелика, или давление селекции низкое, или интервал между поколениями не оптимизирован, то геномика в отдельности не будет способствовать генетическому улучшению, – подчеркивает Жером Керло. – Кроме того, появляются новые технологии, которые начинают внедряться. Начиная с системы распознавания изображений в сочетании с искусственным интеллектом (модели поведения свиней, автоматическая оценка ног), применения ИИ для использования полной информации о генотипе (не 64 тыс. маркеров, а всего генома) и заканчивая метаболомикой. Если говорить более практично, то огромным прорывом для свиноводства стала бы популяция свиней, устойчивых к вирусу РРСС, полученная путем редактирования генов. Но здесь все еще существуют некоторые препятствия».

«В настоящее время Topigs Norsvin не занимается редактированием генома в силу наличия определенных сомнений в научном сообществе в отношении данного метода. Работая над улучшением устойчивости к болезням свиней, мы отдаем предпочтение более естественным и общественно приемлемым методам. Результаты проведенных экспериментальных исследований позволили нам сделать вывод о том, что некоторые свиньи с подходящим генотипом WUR более устойчивы к вирусу РРСС вследствие меньшей вирусной нагрузки и больших суточных привесов после заражения. Итогом стало внедрение компанией в племенную программу селекции по естественной устойчивости к вирусу РРСС путем использования маркера WUR SNP (генетический маркер основного гена, связанного с естественной устойчивостью к РРСС), что позволяет нам уже сегодня получать устойчивых к вирусу терминальных хряков и родительских свинок без вмешательства в структуру генов» – отмечает Ольга Першина, технический специалист Topigs Norsvin Russia.
Оценка племенной ценности свиней методом blup
Важнейшую роль в прогнозировании и поддерживании рентабельности производства свинины играет точность расчетов, способность достоверно оценить генетический потенциал животных, максимально управлять процессом отбора, снизить конверсию кормов. Чтобы добиться этого генетика непременно должна использовать эффективные методы прогнозирования. Наилучшим из них считается линейный несмещенный прогноз (BLUP).
По словам Ольги Першиной, специалиста технического отдела Topigs Norsvin Russia, в научно-исследовательском центре компании метод BLUP используется ежедневно для оценки племенной ценности и позволяет определить, что обусловлено генетикой, а какие вариации вызваны другими факторами, такими как менеджмент и окружающая среда.

«Наряду с BLUP, компания Topigs Norsvin в своей племенной программе для оценки племенной ценности использует селекционный индекс TSI – Topigs Norsvin Selection Index, в котором учи- тываются различные характеристики животных. TSI – это инструмент, разработанный компанией Topigs Norsvin, который помогает выбирать для воспроизводства наиболее выгодных с экономической точки зрения животных внутри одной линии. В среднем, значение индекса колеблется в диапазоне 100 +–10 пунктов. TSI выше 110 свидетельствует о повышенной генетической ценности особи для ведения племенной работы», – говорит Ольга Першина.

Для ускорения генетического прогресса, который, в конечном счете, и обеспечивает рентабельность, необходимо знать генетический потенциал животного.

TopGen Компания «Топ-Ген» использует метод BLUP с 2010 года, чтобы понять, насколько конкретное животное улучшит или ухудшит потомство. По словам Яны Садковой, главного зоотехника-селекционера СГЦ «Топ Ген», достойной альтернативы этому методу на сегодняшний день нет. «Ключевые преимущества метода BLUP: точное разделение критериев, определяющих продуктивность животного; возможность одновременного сравнения параметров, которые были получены в разных условиях внешней среды от различных генотипов, а также от животных разных поколений; математически точный учет всех документально подтвержденных родственных связей; корректировка всех значений племенной ценности по отношению друг к другу; очень высокая точность племенной оценки, которая позволяет достигнуть высокой эффективности селекции; возможность учета дополнительной, но не менее важной информации», – говорит Яна Садкова – Мы еженедельно проводим бонитировку своего ремонтного поголовья (измерение длины туловища, шпика, глубина мышечного глазка и т.д.). Собранную информацию используем при расчете индексов по BLUP. Индексная оценка позволяет нам отбирать лучших животных. За время работы по методу BLUP удалось поднять индекс в среднем по стаду с 87 до 125, а у лучших 25% животных до 155».
Оптимизация селекционной программы свиней
Мировые лидеры в генетике свиней давно используют геномную селекцию. Это уже не ноу хау, а “must have”. Но этим дело не ограничивается. Технологии идут дальше. Сбор данных от каждой товарной особи благодаря меткам RFID, распознавание животных по видео, технологии точной фермы уже реальность – все это значительно повышает точность и увеличивает скорость генетического прогресса.
TopGen Специалисты селекционно-гибридного центра «Топ-Ген» трендами по оптимизации селекционной работы считают скорость роста свиней и конверсию корма. «Мы располагаем 191 станцией контрольного откорма с единовременной посадкой на 2 800 голов, что позволяет проанализировать около 10 000 животных в год. На данный момент мало кто использует станции контрольного откорма в таком количестве даже в Европе, не говоря уже о России. Мы поставили перед собой задачу снижать конверсию на 0,1 в год, путём геномной селекции поголовья. Оценка свиней на кормовых станциях (фидерах) проводится по следующим показателям: среднесуточное потребление корма, гр./сут.; время нахождения на кормовой станции в сутки, мин/сут.; число посещений кормовой станции в сутки, ед.; потребление корма за посещение, гр.; скорость потребления корма (DFI/TPD), гр./мин; продолжительность одного посещения (TPD/NVD), мин; конверсия корма, кг/кг, – говорит зоотехник-селекционер Елена Требунских. – В процессе достижения наилучших показателей необходимо держать под контролем качество мяса, так как конверсия корма сильно коррелирует с постностью туши. Сегодня мы стараемся добиться более качественной селекции на увеличение содержания внутримышечного жира, не увеличивая толщину шпика. В результате отобранные нами хряки породы Дюрок обладают отличной конверсией корма от 1,9 до 2,3, с высоким содержанием внутримышечного жира от 3,9 до 4,3 %, имеют высокую племенную ценность и стойко передают откормочные качества потомству».
А вот компания Topigs Norsvin выбрала путь биотехнологий. И для достижения установленных племенных целей Topigs Norsvin инвестирует значительную часть общего бюджета компании в научные исследования и разработки в этой области.

«Мы тратим на эти цели более 27 миллионов Евро в год, – говорит Ольга Першина. – При разработке стратегии для проведения исследований за основу берется суждение о том, что на генетический прогресс влияют четыре переменные: генетическая вариативность, то есть насколько изменчивость признака контролируется генетикой; точность, интенсивность отбора, интервал между поколениями. В процессе селекции мы выбираем животных, которые качественно превосходят своих предков, и стремимся заменить родителей с менее высоким TSI их более высокопродуктивными потомками. Это позволяет нам использовать лучших хряков как можно шире (генетическое распространение) и поддерживать необходимую скорость ремонта стада».

Рабочие направления улучшения генетических характеристик свиней
Следует отметить, что совершенствовать генетический прогресс с каждым годом становится все сложнее. Наиболее очевидных улучшений генетические компании уже достигли. Сейчас работа ведется над более сложными признаками. Так, все больше крупных производителей свинины акцентируют свое внимание на вкусовых качествах мяса. Качества, которые влияют на ценность продукта при продаже – такие как нежность, сочность и вкус – напрямую связаны со вкусовыми качествами мяса, которые оценивает потребитель.
«В погоне за снижением конверсии корма или повышением выхода постного мяса и снижением толщины подкожного шпика уменьшается содержание внутримышечного жира. Однако именно оно в большой степени обуславливает вкусовые характеристики мяса, поскольку влияет на удержание влаги, сочность и вкус. Поэтому включение в сбалансированную программу признаков с обратной корреляцией, с одной стороны, затрудняет и тормозит селекцию, однако гарантирует повышение эффективности свиней с сохранением вкусовых характеристик мяса. Селекция по признакам с обратной корреляцией возможна, но занимает намного больше времени», – рассказывает Александр Иевлев, генеральный директор Topigs Norsvin Russia.

Другим очевидным экономическим стимуломдля производителей при выборе поставщика генетики является такой параметр как количество произведенных поросят на свиноматку.

«Компания Topigs Norsvin Russia в настоящее время развивает несколько актуальных направлений генетики: это влияние генетики на вкусовые характеристики мяса и увеличение размера приплода при рождении. Сбалансированное улучшение характеристики по количеству произведенных на свиноматку поросят подразумевает повышение уровня сохранности поросят, увеличение веса при рождении и выровненности приплода, – говорит Ирина Сороколетова, – Нам также удалось выявить, что программа отбора, направленная на увеличение размера приплода, способствует увеличению числа жизнеспособных эмбрионов на ранней стадии супоросности. В последние годы Topigs Norsvin активно использует программу генотипирования. С развитием геномной селекции и других ДНК технологий, мы можем использовать все больше данных для оценки племенной ценности.

Так, например, определение генотипа животных чистой линии на генетическом нуклеусе уже давно стало стандартной процедурой, использование которой дает значительные дополнительные преимущества. Для достижения генетического прогресса также очень важно качество собираемых данных. Эти процессы тесно связаны с базой данных PigBase в племенной системе Topigs Norsvin, в которой в настоящий момент хранятся данные более 50 млн свиней. Поступающая туда информация обрабатывается компьютерными алгоритмами, и проходит автоматическую проверку».

Экономическая эффективность генетики рабочие направления улучшения генетических характеристик свиней
Следует отметить, что совершенствовать генетический прогресс с каждым годом становится все сложнее. Наиболее очевидных улучшений генетические компании уже достигли. Сейчас работа ведется над более сложными признаками. Так, все больше крупных производителей свинины акцентируют свое внимание на вкусовых качествах мяса. Качества, которые влияют на ценность продукта при продаже – такие как нежность, сочность и вкус – напрямую связаны со вкусовыми качествами мяса, которые оценивает потребитель.
«В погоне за снижением конверсии корма или повышением выхода постного мяса и снижением толщины подкожного шпика уменьшается содержание внутримышечного жира. Однако именно оно в большой степени обуславливает вкусовые характеристики мяса, поскольку влияет на удержание влаги, сочность и вкус. Поэтому включение в сбалансированную программу признаков с обратной корреляцией, с одной стороны, затрудняет и тормозит селекцию, однако гарантирует повышение эффективности свиней с сохранением вкусовых характеристик мяса. Селекция по признакам с обратной корреляцией возможна, но занимает намного больше времени», – рассказывает Александр Иевлев, генеральный директор Topigs Norsvin Russia.

Экономика очень важна как движущий фактор на каждом этапе производства, обеспечивающий надлежащие условия для развития сферы свиноводства. Прогресс, которого стремятся добиться генетические компании в отношении свиноматок, поросят, откормочных свиней и свинины, обеспечивает экономическую выгоду для всей цепочки производства свинины. Экономическая устойчивость создает надежную основу для вложения средств в другие важнейшие социальные и экологические методы достижения устойчивого развития.

По словам Андрея Рудя, для оценки эффективности селекционной работы и технологии на предприятии чаще всего используют один из следующих показателей:

– живая масса товарных свиней, произведенных на 1 свиноматку в год; по данным компании PIC, при убойной живой массе 125-130 кг достижимым является показатель более 4,0 тонн/свиноматку в год (Примечание: в методике расчета свиноматкой считается свинка сразу после осеменения).

– выход свинины в живой массе с 1 м 2 площади пола на доращивании и откорме (считается площадь станков без поправок на кормушки); средний показатель 400 кг, лучший – 580-590 кг; в России на одном из комплексов получено 546 кг/м 2 площади пола станков на доращивании и откорме.

– выход отъемных поросят с 1 станка на опоросе; средний показатель 120-130 гол.; максимально возможный теоретически – 180-190 голов.

Высокое многоплодие важно при достаточных площадях на доращивании и откорме. Ели площадей для размещения свиней недостаточно (многие комплексы проектировались из расчета многоплодия 12 гол., что в сегодняшних условиях является показателем ниже среднего уровня) то важнее высокие показатели живой массы поросят при рождении и их сохранность в процессе выращивания.

«Общей новой тенденцией в последние несколько лет стало ведение селекционной работы на увеличение количества функциональных сосков у свиноматок материнских линий, – говорит Андрей Рудь. – Если ранее считалось достаточным 14 функциональных сосков у свиноматки, то теперь 16 и более. В компании PIC доля свиноматок с 16 и более функциональными сосками доведена до 60%.»

«В Topigs Norsvin каждый признак, включенный в TSI, имеет свою экономическая ценность, – уверена Ольга Першина. – Мы используем эту информацию наряду с данными о генетической корреляции и наследуемости признаков, чтобы убедиться, что наш генетический прогресс соответствует экономическим факторам производства свинины. Однако существуют некоторые характеристики, для которых трудно вывести экономическую ценность, например, число сосков, и в этом случае мы пытаемся предположить их значимость и оценить их роль в достижении эффективности производства, после чего принимается решение об их включении в племенную программу».
По мнению, Андрея Рудя, так как цели селекции варьируют в разных генетических компаниях, то и структура селекционного индекса неодинакова. Потому нельзя сравнивать индексы различных генетических компаний. Для понимания потенциала племенных животных при их закупке нужно запрашивать в генетических компаниях не только индексы, но и их структуру, а также EBV основных селекционных признаков, входящих в состав индекса. «Особенностью индексной селекции является то, что высокие значения одних признаков могут компенсировать недостаточную величину других. Не имея информации о значениях EBV по отдельным селекционным признакам, можно получить животное с высоким индексом, но при этом с низким потенциалом по нужным характеристикам и высоким потенциалом по тем признакам, величина которых вторична. Например, при наличии собственного мясокомбината, важным является такой признак, как выход мяса из туши. При отсутствии собственной переработки более важна скорость роста молодняка при его умеренном осаливании», – подчеркивает Андрей Рудь.
Перспективы развития отечественной генетики свиней
TopGen «Для получения российскими племенными организациями конкурентных преимуществ перед зарубежными производителями и возможности экспортировать собственный племенной молодняк, нам необходимо принятие быстрых мер в данном направлении, – считает Елена Чернышова, заместитель главного зоотехника селекционера СГЦ «Топ-Ген». – Необходимо создать систему прямого взаимодействия государства, научных институтов и ведущих селекционно-генетических центров, в которой научные институты должны задать направления усилий для селекционно-генетических центров на основе исследования геномного материала их животных под контролем государства. Примером эффективного взаимодействия государства и бизнеса в направление развития племенного свиноводства может быть успешно реализованный в 2017-2020 годах проект на базе СГЦ «Топ Ген», который получил грант МСХ на проведение исследования и реализацию проекта «Разработка технологии генетической оценки племенных свиней по хозяйственно-полезным признакам на основе методов генного и геномного анализа и высокоточной масс-спектрометрии для обеспечения конкурентоспособности отечественного племенного свиноводства». Проект разработан совместно с ВИЖ и Сколковским институтом науки и технологий (Сколтех) под руководством д. б. н., академика Зиновьевой Натальи Анатольевны».
«Многие иностранные генетические компании начали свою работу еще в прошлом столетии. Все это время они вкладывают значительные средства в научные исследования и разработки из своего бюджета. В России современное свиноводство ориентировано на массовое производство и использует современные породы свиней (глобальных генетических компаний). В условиях открытого рынка генетики и готовой продукции говорить о создании и развитии отечественной генетики уже поздно. Бизнес заинтересован в получении прибыли сегодня, сейчас. А для этого лучше всего использовать уже имеющиеся достижения. Начинать инвестировать в создание своего продукта (в генетику свиней) нужно было еще в середине 80-х годов прошлого столетия. Государство должно быть заинтересовано в эффективности бизнеса как такового. Поэтому субсидии на строительство комплексов, помощь в открытии экспортного потенциала – все это направлено лишь на создание привлекательного климата для производителей свинины, – поддерживает коллегу Александр Иевлев, генеральный директор Topigs Norsvin Russia.
По прогнозам центра отраслевой экспертизы, рост экспорта свинины из России по итогам 2021 года составит 25% по отношению к 2020 году и установит новый рекорд, достигнув 250 тыс. тонн. Наиболее перспективными представляются рынки Юго-Восточной и Восточной Азии, на которые приходится порядка 30-40% мировых поставок свинины. Особая роль у Китая, на который приходится 20-25% всего мирового экспорта свинины. Ожидается, что рост рентабельности отрасли в этом году составит от 15-18%, производство свинины увеличится на 170 тыс. тонн и достигнет нового пика – 4,44 млн. тонн (+4% к уровню 2020 года). Основой сохранения и повышения маржинальности отрасли, по мнению экспертов, станет концентрация производства в крупных холдингах и реализации селекционно-генетических технологий.

Ниже вы можете ознакомиться с другими статьями